如月ハニーは聖チャペル学園で寄宿生活を送る女の子。彼女の毎年の恒例行事は、父の如月猛博士と誕生日を共に祝うことだった。ところがその父が、正体不明の犯罪組織・パンサークローに追われる身となっていた。私立探偵の速見青児に窮地を救われた彼女は、自分の家が火をかけられて焼け落ちるのを目の当たりにする。
ハニーは黄昏のプリンスに与えられたチョーカーを使ってキューティーハニーに変身したが、父の救出には一歩及ばなかった。青児によると、パンサークローは猛の完成させた「空中元素固定装置」を狙っているらしい。その父も生きているとのこと。幸せを取り戻すため、ハニーは再び愛の戦士に姿を変えて立ち上がる。
花嫁衣装が次々と盗まれる事件が発生。どれも友菱財閥の令嬢・ゆりえが世界の4大デザイナーに特注した、この世にふたつとない高価な品だ。ハニーは事件の裏にパンサークローがいることを知り、ゆりえに結婚式を中止するよう申し入れる。青児の協力を得た彼女は、新郎新婦と入れ替わって罠を仕掛ける。
「人魚姫の涙」という高価なイヤリングに、パンサークローが目をつけた。現在の持ち主はロックシンガーのアリナ。彼女のボディーガードを務めているのは青児だ。人魚姫の涙はアリナのデビュー祝いに彼女の父が贈ったもの。ところがイヤリングの片方が盗まれても、アリナの父は気にする様子さえ見せない。
占い師のマザー・フォーチュンは、アンティークドールを使った占いでどんな人間の運命でもたちどころに言い当ててしまう。パンサークローが、その不思議な人形に目をつけた。キューティーハニーが助けに来ることを予見していたマザー・フォーチュンは、青児の探偵事務所にかくまわれることになるが…。
聖チャペル学園の学園長室で、麗しの貴婦人像という貴重な美術品が発見された。パンサークローから像を盗み出すという予告状が届き、ハニーは青児や学園長たちと警戒態勢を敷く。しかしミハル先生の失敗で一同は金庫の中に閉じ込められ、その隙に怪人・ボンバークローにまんまと像を盗み出されてしまう。
かつてシスタージルの襲撃に遭って沈没した客船・シービュー号が、積まれていた金塊と共に引き揚げられることが決まった。最後までシスタージルと勇敢に戦い、犠牲となった私立探偵も船に乗っていた。その人こそ青児の父親だった。青児はキューティーハニーの協力を得て、再び現れたシスタージルに立ち向かう。
パンサークローが「ローズルネッサンス」という伝説的な香水を狙って、調香師の青年・林原薫を襲撃した。救い出された薫に夏子が恋をする。二人を暖かく見守るハニーは、香水の材料になる花を採りに出かける薫に夏子を同行させる。香水は無事に完成するが、怪人・ローズクローが一行に襲いかかってくる。
黄昏のプリンスからかかってきた電話が、いきなり切れてしまった。事件のにおいをかぎとったハニーは、青児と共にプリンスの居所を探る。そのプリンスは財閥の令嬢・芳村エリカを怪人から救った縁で、彼女の邸宅に滞在していた。すっかり恋人気分のエリカは、現れたハニーにプリンスと絶縁するよう言い渡す。
パンサークローが怪人・ファンタスティックバタフライを新たな刺客として送り込んできた。ファンタスティックバタフライはキューティーハニーを誘き出し、鱗粉攻撃によって視力を奪う。襲撃現場に到着した青児は、倒れていたハニーを医者に担ぎ込むが、失明の危険性が高いと宣告されてショックを受ける。
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